8CFG桩在软土路基处理中(幻灯片)

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1、CFG桩在软土路基处理中的应用桩在软土路基处理中的应用中铁五局（集团）五分公司中铁五局（集团）五分公司 宁湘宁湘v摘要：本文通过宜万铁路W20标软基处理的施工实践，阐述CFG桩加固机理，重点阐述CFG桩的施工工艺控制，CFG桩的检测，CFG桩断桩原因分析及处理措施。v关键词：CFG桩加固机理 工艺控制 检测 断桩原因 措施1CFG桩简述vCFG桩俗称水泥粉煤灰碎石桩，是由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺适量的水泥加水拌合，用各种成桩机制成的可变强度桩，强度等级为C5C25。亦即这种处理方法是通过在碎石桩体中添加以水泥为主的胶结材料，添加粉煤灰是为增加混和料的和易性并有低强度等级水泥的作用，同时添加适量

2、的石屑以改善级配，使桩体获得胶结强度并从散体桩转化为具有某些柔性桩特点的高粘结强度桩。CFG桩与散体材料桩不同，一般情况下，不仅全桩长发挥桩的侧摩阻力，桩端落在好的土层上也可较好的发挥端阻作用。11 CFG桩复合地基构成图一CFG桩复合地基构造示意图CFG桩复合地基由桩、桩间土及褥垫层构成桩长L1.2加固机理v褥垫层将上部基础传来的基底应力（或水平力）通过适当的变形以一定的比例分配给桩及桩间土，使二者共同受力，同时土由于桩的挤密作用（指振动沉管法成桩时）而提高了承载力，而桩又由于其周围土的侧应力的增加而改善了受力性能，二者共同作用，形成了一个复合地基的受力整体，共同承担上部建筑物传来的荷载。工

3、程概况v21工程地质描述v本段线路穿越中山区与山间谷地，谷地略有起伏，局部平坦、开阔，多数为农田，表层为al+plQ4粉质黏土，褐灰色，硬塑软塑，厚7.9m左右,下为淤泥质黏土,褐灰色,软流塑，下伏Tij灰岩v22设计参数vCFG桩间距1.7m，桩径=0.6m，桩长10.5m，等边三角形布置，碎石垫层厚0.5m。施工工艺v3.1施工方法的选择v3.1.1成孔方法选择vCFG桩常用的施工方法有振动沉管法、长螺旋钻孔灌注成桩等，具体采用何种方法，首先要摸准工程地质条件状况，以及拟建场地对噪音及水环保的要求综合考虑。振动沉管灌注成桩，适用于粘性土、粉土、淤泥质土，人工填土及无密实厚砂层的地质条件，经

4、过比选决定采用DZ-45型振动沉管机施工。v3.1.2施工顺序选择v采用从中心向两侧推进，隔行成孔方法进行。3.2 CFG桩工艺性试验v主要考查设计的施打顺序和桩距能否保证桩身质量。工艺试验时，需作如下两种观测。v(1)新打桩对未结硬桩的影响v在已打桩表面埋设标杆，施打新桩时量测已打桩桩顶的上升量，以估算桩径缩小的数值，待已打桩结硬后开挖检查其桩身质量并量测桩径。v(2)新打桩对结硬桩的影响：在已打桩顶（尚未结硬时）埋设测量标杆，等桩体结硬后，观测新打桩时已打桩的位移情况，其控制为1cm，如大于1cm时，采取逐桩静载压的方法加以处理，静压时间为3min，压力不小于1.2倍桩的设计荷载为准。3.

5、3CFG桩施工机械及劳动力配置表 表1 主要施工机具表序号名称型号功率数量用途振动沉管机DZ-4545Kw1造孔挤密填料振动沉管机DZ-2222Kw1造孔挤密填料清水泵IS100-80-1252台给水箱供水水箱6m32个强制搅拌机15.5Kw2台搅拌混合料装载机1台填料表2 劳动力组织表序号工种人数工作内容1孔口指挥3除负责孔口外,兼管理现场2机长3操纵振动沉管机3记录员3现场施工记录4普通工3起吊石料5电工3安装电线,变压器维修6填料工24孔口填料,运料7技术人员3负责技术指导,兼管统计合计423.4 CFG桩工艺流程场地平整、垫层铺设测量放线桩机就位启动桩机沉至设计标高管内填料拔 管成 桩

6、 效果检测移位至下一根桩混和料搅拌记录电流、地层变化复核标高施工工艺v(1)桩机就位v 调整沉管与地面垂直，确保垂直偏差不大于1.5%，满堂布桩基础，桩位偏差不应大于0.4倍桩径。v(2)启动马达沉管到规定标高（以沉管贯入度控制为主，标高控制为辅）。沉管过程中作好各种记录，每沉1m记录电流表的电流一次，并对土层变化予以说明。施工工序v(3)停机后，向管内投混和料（搅拌时间不小于1min），坍落度控制在3050mm。v(4)启动马达，暂振510s开始拔管，拔管速度一般为1.21.5m/min，如遇淤泥或淤泥质土，拔管速度放慢至1.01.2m/min。拔管过程中，不允许反插，如投料不足，采用空中投

7、料，以保证桩顶标高达到设计值。施工工序v(5)沉管拔出地 面，用粘土封顶，加载防止桩顶混和料外冒。v(6)施工过程中，每台班应做一组试件，试件尺寸为150150150mm，标准养护后测定28天抗压强度。3.5 施工中的注意事项v(1)坍落度的控制v工程实践表明,混合料坍落度一般控制在3050mm较合适，如坍落度过大，则桩顶浮浆过多，桩身质量也难以保证。v(2)拔管速度的控制v根据试桩经验结合地层情况，拔管速度在07.9m段控制在1.21.5m/min；7.910.5m段控制在1.01.1m/min。拔管速度过快易造成桩缩径。4CFG桩检测v施工结束后一般28天后做桩、土以及复合地基检测。v4.

8、1桩间土的检测v施工后取土做室内土工试验，检测土的物理力学指标的变化。试验结果表明：孔隙比降低12%，压缩系数降低25%，压缩模量提高30%，桩间土承载力标准值提高23.8%。 v4.2CFG桩的检测v采用低应变动力试验，检测桩身的完整性。现场随机抽20根作低应变动力试验，检测结果表明类桩15根，占75%；类桩4根占20%（有轻度缩径现象）；类桩1根占5%。v4.3CFG桩复合地基载荷试验v所用载荷板面积应与受检测桩的承担的处理面积相同，加载方式慢速维持荷载法，采用油压千斤顶加载，反力装置为吊篮横梁堆载重物，试验板尺寸为1.3m1.3m。5断桩原因分析及处理措施v为判定断桩原因，及核对断桩位置

9、，决定人工开挖，探明断缝位置，结果显示该桩自桩顶以下2.0m处，可见裂缝与桩轴线呈约30。v对该桩进行承载力试验，在设计荷载下，断桩没有出现较大沉降，说明断桩裂缝很小，断桩对复合地基承载力影响不大，另外在水平荷载作用下，复合地基中单桩承受的水平荷载极小，CFG桩可以正常使用。一旦发现断桩现象，可采取逐桩静压的方式加以处理，静压时间为3min，桩顶压力不小于1.2倍桩的设计荷载。v断桩原因主要有：v、提管速度过快，空气未排出,混合料不够密实。v、施打新桩时，已成桩受振动影响所致。6几点体会v(1)本工程的设计、施工和检测结果表明：其设计合理、施工工艺可行，检测可真实的反映复合地基加固效果。v(2)施工前须全面掌握工程地质情况，详细了解土的物理力学性质，它决定了施工机械及施打顺序的选择，直接影响桩身质量及复合地基承载力的发挥。v工艺性试桩必不可少，可以核实地质情况，调整各种参数。v工程地质千变万化，施工过程中必须加强观测，及时反馈信息，及时调整施工工艺及参数。